Torskens gåte er løst

Den globale oppvarmingen fører til høyere vanntemperaturer, som igjen påvirker torskens evne til å ta opp oksygen. Torsken i frie havområder vil derfor søke seg nordover til kaldere farvann. Konsekvensen blir at fisken forsvinner fra viktige fangstområder, slik vi allerede ser i Nordsjøen.

Kontaktperson
Portrettbilde av Øivind Andersen
Øivind Andersen

Seniorforsker
Tlf.: +47 930 60 248
oivind.andersen@nofima.no

I flere år har vi kunnet lese om at torskebestanden er utsatt. Hovedårsakene er overfiske og den globale oppvarmingen. Det er imidlertid først nå vi vet hvordan klimaendringene påvirker torsken.

Ulike torskestammer – ulike preferanser
I ganske nøyaktig 50 år har forskere jobbet med genetiske studier av torskestammene i arktiske og tempererte farvann.

Men først nå vet vi hvorfor de ulike stammene foretrekker forskjellige vanntemperaturer, og kan forklare hvordan de i forskjellig grad påvirkes av klimaendringene.

– Vår oppdagelse er oppsiktsvekkende. Vi har endelig løst en 50 år gammel gåte ved å ha identifisert genet som er årsaken til torskestammers forskjellige evne til å binde oksygen til hemoglobinet i blodet.

– Oksygen tas opp i fiskens gjeller ved hjelp av hemoglobin som finnes i de røde blodlegemene, på samme måte som vi mennesker puster med lungene på land. Temperaturen påvirker hemoglobinets tiltrekning på oksygen, og torsken er derfor utstyrt med to hemoglobinvarianter som fungerer forskjellig i kalde og varme farvann.

– De identifiserte mutasjonene i torskens hemoglobin-gen har resultert i en varmtvannstype og en kaldtvannstype av torsk, sier professor Øivind Andersen hos Nofima Marin.

Han fortsetter med å fortelle at mutasjonen er enestående blant fisker hvor flere hundre hemoglobiner har blitt undersøkt av en rekke forskningsgrupper uten å finne bestander med forskjellige hemoglobinvarianter.

– Man må faktisk helt til en gåseart i Andesfjellene for å finne den samme mutasjonen som vi har funnet hos torsk. Andesgås lever i opptil 6000 meters høyde og er tilpasset den tynne luften ved å ha en hemoglobintype som kan ta opp tilstrekkelig oksygen. Våre molekylære studier viser at torsken har valgt nøyaktig samme strategi for å overleve i farvann med lav temperatur og lite oksygen, sier Andersen.

Utrydningstruede stammer

– Selv om torsken som art er svært tilpasningsdyktig gjelder det ikke de enkelte stammene. De trenger bestemte livsvilkår, knyttet til bl.a. optimal vanntemperatur og vandringsmønster.

– Den enkelte stammes egenskaper synes å ligge dypt forankret i fiskens arveanlegg, og de forskjellige stammene kan bare overleve under visse forutsetninger, påpeker Andersen

Torskestammer som Nordsjøtorsken og kysttorsken i sør foretrekker varmere farvann enn eksempelvis skreien og Østersjøtorsken.

Men også varmtvannsvarianten får problemer med oksygenopptaket ved temperaturer over 12ºC.

Den globale oppvarmingen vil medføre at fisken etter hvert søker seg nordover, og dermed vil forsvinne fra flere områder.

Stammene er stedbundne, og hvis én stamme utryddes fra et område, vil trolig ikke en ny stamme etablere seg der. Da er antagelig torsken borte for alltid.

Verst for Østersjøtorsken
Fra 1977 til 2001 økte gjennomsnittstemperaturen i Nordsjøen med 1,05ºC, og frem til 2020 forventes en ytterligere økning på mellom 0,5 og 1,0ºC.

Temperaturendringene er og vil være tilsvarende i andre havområder, og for øyeblikket er det Østersjøtorsken som opplever de største problemene.

I Bottenviken er torsken nesten utryddet. Den gyter ikke lengre i brakkvannet, som på grunn av forurensning og klimaforandringene innholder for lite oksygen.

Et dansk initiativ ved Danmarks Tekniske Universitet, finansiert av EU, er nå i ferd med å sette ut nær 500 millioner torskelarver for å øke fiskebestanden omkring Bornholm.

Det forventes at nær 17 millioner av disse oppdrettede larvene vil overleve i havet frem til 2-årsalderen, hvilket vil medføre økning på 10 prosent for denne årsklassen i dette området.

En investering på 2 millioner kroner forventes å gi økte fangster til en verdi av 13-20 millioner kroner.

– Våre funn viser at all torsken i Østersjøen er utstyrt med kaldtvannstypen av hemoglobin, som binder tilstrekkelig oksygen kun ved lave temperaturer. I og med at vannet i Østersjøen blir stadig varmere som følge av klimaforandringene, vil torsken ikke lengre være overlevelsesdyktig. Den kan jo ikke flytte seg nordover som torsken i frie havområder, forteller Øivind Andersen.

Fremover vil, i følge professoren, torsken rundt Færøyene trolig stå overfor liknende utfordringer.

De stedbundne stammene i dette området representerer en svært viktig næring. Spørsmålet er hvor lang tid det tar før stammene forflytter seg nordover som følge av den globale oppvarmingen.

– Våre resultater viser at mindre enn én prosent av torsken i disse farvann har varmtvannstypen av hemoglobin. Det er derfor viktig å følge opp disse funnene for å undersøke om andelen av torsk med varmtvannstypen øker i tiden fremover.

Ser mange nye og spennende utfordringer

Suksessen med molekylærforskningen har gitt Øivind Andersen og hans kolleger blod på tann. Nå ønsker de å ta prosjektet et steg videre.

– Det vil være interessant med mer internasjonalt samarbeid, blant annet i Canada, for å se nærmere på utbredelsen av hemoglobinvariantene i de forskjellige torskestammene på den siden av Atlanterhavet. Også her vil dette selvsagt knyttes opp mot klimaendringer som følge av den globale oppvarmingen, sier professoren.

Det er dessuten satt i gang et nasjonalt torskegenomprosjekt, der alle torskens gener skal kartlegges. Hemoglobin-genet er allerede plassert på torskens genkart, men dette utgjør kun ett av torskens 30.000 gener.

– Det er fortsatt utallige uløste problemstillinger. Det gjelder blant annet hvilke gener som er knyttet til torskens evne til å tåle lav saltholdighet, avslutter Øivind Andersen.

Om forskningsprosjektet
I 2006 startet et internasjonalt tre-årig forskningsprosjekt innen grunnleggende molekylærforskning.

Prosjektleder er professor og seniorforsker Øivind Andersen.

Et meget vellykket samarbeid med biofysikere ved Universitetet i Roma og fysiologer ved Universitetet i Bergen førte til at forskningsgruppen klarte å finne årsaken til de ulike torskestammenes evne til å tilpasse seg varierende temperatur og oksygenforhold.

Ved å finne det muterte genet som er ansvarlig for denne tilpasningsevne er endelig en 50 år gammel gåte løst.

Om Øivind Andersen
Øivind Andersen er seniorforsker i Nofima Marin og professor ved Universitetet for miljø og biovitenskap på Ås.

Forskningen omfatter molekylærbiologiske undersøkelser av temperatureffekter på fiskens stoffskifte, muskelvekst og reproduksjon.

Hans mangfoldige vitenskapelige publikasjoner bygger på studier av en rekke fiskearter med hovedvekt på oppdrettsartene torsk, kveite og laks. Han har vært prosjektleder for mange forskningsstudier, og leder nå et nylig oppstartet prosjekt hvor målet er å gjøre oppdrettstorsken steril.

 Avl og genetikk  

Relatert innhold